Qu'est-ce qu'une bride à col soudé ?
Une bride à col soudé comporte un long moyeu conique qui transfère progressivement la contrainte mécanique du tuyau à l'anneau de bride. La bride se connecte au tuyau via une soudure bout à bout à pénétration complète, offrant une résistance de joint égale à celle du tuyau lui-même. L'alésage est usiné pour correspondre à l'épaisseur de la paroi du tuyau, créant une transition d'écoulement douce sans obstructions ni crevasses. Cette conception rend les brides à col soudé idéales pour les conditions de service sévères, notamment les hautes pressions, les hautes températures, les charges cycliques et les milieux corrosifs.
Conception et dimensions
Les brides à col soudé sont fabriquées selon les dimensions ASME B16.5 pour les tailles NPS 1/2 à 24. La hauteur du moyeu conique varie en fonction de la classe de pression et du programme de tuyaux. Les classes de pression plus élevées nécessitent des moyeux plus longs avec une plus grande conicité pour fournir un renforcement supplémentaire au niveau de la jonction de la bride-à-le tuyau. Toutes les options de revêtement standard sont disponibles : face surélevée (RF), joint de type anneau (RTJ), mâle et femelle (M&F) et rainure et languette (T&G). L'épaisseur de paroi adaptée entre le tuyau et l'alésage de la bride élimine les points de concentration de contraintes au niveau du joint de soudure.
| NPS | Classe 150 (po) | Classe 300 (po) | Classe 600 (po) | Classe 900 (po) | Classe 1500 (po) | Classe 2500 (po) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2 | 3.62 | 3.62 | 3.62 | 4.50 | 4.50 | 5.00 |
| 4 | 4.88 | 5.00 | 5.25 | 5.75 | 6.50 | 7.00 |
| 6 | 6.50 | 6.88 | 7.25 | 8.00 | 9.00 | 10.00 |
| 8 | 7.62 | 8.12 | 8.62 | 9.50 | 10.50 | 12.00 |
| 10 | 9.50 | 10.12 | 10.75 | 12.00 | 13.00 | 14.50 |
| 12 | 10.62 | 11.38 | 12.38 | 13.50 | 14.50 | 16.50 |
Pression-Indices de température
Les brides à col soudé sont disponibles dans toutes les classes de pression ASME de 150 à 2 500. La conception du moyeu conique offre une répartition supérieure des contraintes qui maintient l'intégrité du joint même à des températures élevées où d'autres types de brides échoueraient. Le moyeu agit comme un renfort structurel au niveau du joint soudé, réduisant ainsi les contraintes maximales au niveau de la bride-à-la jonction du tuyau. Des pressions nominales plus élevées nécessitent des moyeux plus épais et des cônes plus longs pour répartir efficacement les charges accrues.
Matériels
Les brides à col soudé sont fabriquées dans la gamme complète de matériaux ASME B16.5. L'acier au carbone ASTM A105 est standard pour un service général jusqu'à 1 000 degrés F. Les aciers inoxydables ASTM A182 F304 et F316 sont utilisés dans des environnements corrosifs. Pour un service à haute -température, les qualités ASTM A182 F11 (1-1/4Cr-1/2Mo) et F22 (2-1/4Cr-1Mo) chrome-molybdène offrent une résistance au fluage jusqu'à 1100 degrés F. ASTM A182 F91 (9Cr-1Mo-V) est utilisé pour les applications à haute température les plus exigeantes nécessitant une résistance au fluage maximale. Les qualités basse température A350 LF2 et LF3 sont disponibles pour un service sous zéro jusqu'à -150 degrés F.
Applications
Les brides à col soudé sont le choix standard pour les systèmes de vapeur et d'eau d'alimentation à haute-pression dans les centrales électriques, le traitement des hydrocarbures dans les raffineries et les usines pétrochimiques, ainsi que pour les connexions de fours et de réacteurs à haute-température. Ils sont spécifiés pour toute ligne de processus critique où les fuites sont inacceptables, y compris les services chimiques dangereux, la manipulation de gaz à haute-pression et les systèmes nécessitant une inspection radiographique des soudures. Leur durée de vie supérieure en fatigue en fait le choix privilégié pour les conditions de service cyclique telles que les connexions de compresseurs et de pompes.
Col à souder par rapport aux autres types de brides
Par rapport aux brides à enfiler-, les brides à col soudé offrent une répartition des contraintes et une résistance à la fatigue supérieures. La soudure bout à bout à pénétration totale-élimine le risque de corrosion caverneuse associé aux soudures à emboîtement et aux connexions filetées. Bien que les brides à col soudé aient un coût initial plus élevé que les alternatives à enfiler-ou filetées, leur fiabilité à long terme-et leurs exigences de maintenance moindres se traduisent souvent par un coût de cycle de vie- inférieur pour les applications critiques. Ils sont préférés aux brides à glissement-pour les conditions cycliques sévères où la rupture par fatigue est un problème.
Installation et soudage
La préparation des joints soudés bout à bout-est conforme à la norme ASME B16.25 avec des angles de biseau et des faces de racine spécifiés pour l'épaisseur de paroi du tuyau. Les consommables de soudure doivent correspondre aux spécifications du matériau de base pour conserver les propriétés mécaniques à travers le joint de soudure. Un préchauffage peut être nécessaire pour les matériaux en acier allié afin d'éviter les fissures induites par l'hydrogène-. Les tests non destructifs comprennent généralement une inspection visuelle, un contrôle par magnétoscopie ou par ressuage, ainsi qu'un examen radiographique ou ultrasonique. Un traitement thermique après-soudage est requis lorsque l'épaisseur de la bride dépasse les limites spécifiées par l'ASME B31.3 ou le code de construction applicable.
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